Per{0}}- ja polüfluoroalküülainete (PFAS) ülemaailmne mahasurumine on jõudmas fluoropolümeeride tootmisprotsessidesse. Kuigi PTFE lõpptoode on ohutu ja inertne, on mõned selle polümeriseerimiseks ja ekstrudeerimiseks kasutatavad abiained nüüd kontrolli all, mis sunnib tootjaid välja töötama puhastusvahendeid,PFAS-vaba PTFE-küttekehade tootmist reguleerivad normidnõuetele vastavad alternatiivid. Küttekehade tööstus reageerib uute kemikaalidega, mis kõrvaldavad püsivad fluoritud pindaktiivsed ained, säilitades samal ajal sama ekstrusiooni- ja paagutamiskvaliteedi.
Reguleeriv juht: PFAS-i piirangud abiainetele
Ajalooliselt on PTFE emulsioonpolümerisatsioonis kasutatud teatud PFAS-i pindaktiivseid aineid{0}}nagu perfluorooktaanhape (PFOA) ja perfluorooktaansulfoonhape (PFOS)-. Need pindaktiivsed ained vähendavad pindpinevust, võimaldades luua PTFE-osakeste peeneid ja stabiilseid dispersioone vees. Samamoodi kasutati mõningaid PFAS-i sisaldavaid ekstrusiooniabivahendeid, et vähendada hõõrdumist PTFE-küttekestade ja muude profiilide moodustamisel.
Reguleerivad asutused kogu maailmas, sealhulgas Euroopa Kemikaaliagentuur (ECHA) on ELi universaalse PFAS-i piiramise ettepaneku alusel võtnud nende abikeemia sihikule. Isegi jäägid, -mõõdetuna osades miljardi kohta-, võivad keskkonda püsida. Vastuseks sellele töötavad PTFE-küttekehade tootjad ja fluoropolümeeride tarnijad ennetavalt välja ja võtavad kasutusele alternatiivseid abiaineid, mis ei ole-fluoritud, kuid toimivad sama hästi.
Mida "PFAS{0}}tasuta" selles kontekstis tähendab
Kriitiline selgitus: mõiste "PFAS{0}}vaba" küttekehade tootmises viitab probleemse PFAS-i tahtlikule puudumiseletöötlemise abiained. PTFE polümeer ise -polütetrafluoroetüleen- on fluoritud polümeer ja kuulub tehniliselt teatud laiemate PFAS-i määratluste alla. Lõplik PTFE-küttekeha on siiski keemiliselt inertne, termiliselt stabiilne ega ole biosaadav samamoodi nagu väikese ahelaga PFAS-molekulid. Tööstus keskendub pikaahelalisi või püsivaid PFAS-ühendeid sisaldavate abipindaktiivsete ainete ja ekstrusioonmäärdeainete kõrvaldamisele. Paljudel toote andmelehtedel on nüüd selgesõnalised avaldused, mis kinnitavad väga ohtlike ainete (SVHC) puudumist tootmisprotsessis.
Alternatiivsed töötlemise abivahendid: jõudlus ilma püsivuseta
Suured fluoropolümeeride tootjad on välja töötanud mitu alternatiivsete pindaktiivsete ainete tehnoloogiate klassi. Nende hulka kuuluvad:
Lühema ketipikkusega fluoritud alternatiivid(nt GenX, F-53B) – need lagunevad kiiremini ja neil on väiksem bioakumulatsiooni potentsiaal, kuigi need jäävad regulatiivse läbivaatamise alla.
Fluorimata süsivesinike pindaktiivsed ained– Spetsiaalselt loodud PTFE emulsioonpolümerisatsiooniks vajaliku madala pindpinevuse saavutamiseks. On näidatud, et etoksüülitud alkoholide või alküülpolüglükosiidide täiustatud segud toodavad PTFE dispersioone, millel on samaväärne osakeste suuruse jaotus ja stabiilsus.
Suure nihkejõuga mehaanilised dispersioonimeetodid– Surfaktantidest sõltuvuse vähendamine või täielik kõrvaldamine reaktori täiustatud konstruktsiooni ja segamisprotokollide kaudu.
Ekstrusiooni- ja paagutamisprotsessides asendatakse traditsioonilised PFAS-põhised eraldusained järgmistega:
Silikoonil põhinevad ajutised kattedmis taluvad kõrgeid paagutamistemperatuure (360–400 kraadi) jääke jätmata.
Grafiidi ja boornitriidi suspensioonidmis tagavad mittenakkuvuse PTFE-küttetorude või -katete vormimisel.
Patenditud polümeer-polümeer-vabastussüsteemidkus kantakse peale õhuke kiht erinevat fluoritud või fluorimata polümeeri, mis hiljem eemaldatakse.
Kvaliteedi säilitamine: ekstrusioon ja paagutamise terviklikkus
Kõige puhtam polümeer sünnib puhtamalt. Asendustehnoloogiad on hoolikalt valideeritud tagamaks, et saadud PTFE-küttekeha vastab samadele füüsikalistele ja keemilistele nõuetele kui traditsiooniliselt töödeldud materjal. Peamised omadused, mis peavad muutumatuks jääma, on järgmised:
Termiline stabiilsus– Pidev kasutamine kuni 260 kraadi (500 kraadi F) ilma lagunemiseta.
Puhtus– Ei sisalda katalüütilisi metalliioone ega ekstraheeritavaid jääke, mis võivad protsessivedelikke saastada.
Dielektriline tugevus– Elektriliste sukelsoojendite puhul tavaliselt 10–20 kV/mm.
Pinnaviimistlus– Sile, mittenakkuva ja mikropragudeta.
Fluoropolümeeride tarnijate ulatuslikud testid on näidanud, et alternatiivsed pindaktiivsete ainete süsteemid toodavad PTFE-vaiku, millel on identne sulamisviskoossus, kristallilisus ja mehaaniline tugevus. Paagutamistsüklid ei vaja muutmist ning lõplikul küttekehal on sama korrosioonikindlus ja mittemärgumine.
Kütteseadmete tööstuse ennetav kasutuselevõtt
Üleminek on suuresti ajendatud ELi universaalsest PFAS-i piiramise ettepanekust, mis ähvardab tuhandete PFAS-ainete ulatusliku keelustamist, välja arvatud juhul, kui oluliste kasutuste jaoks tehakse erandeid. PTFE-küttekehade tootjad tegutsevad ennetavalt, et tagada keskkonnateadlikele klientidele PFAS-vaba töödeldud materjalid, eriti farmaatsia-, pooljuhtide- ja toiduainetööstuses, kus saastumise risk on rangelt kontrollitud.
Mitmed juhtivad küttekehabrändid pakuvad nüüd tootesarju, mis on selgelt märgistatud kui toodetud ilma PFOA, PFOS-i või muude pikaahelaliste PFAS-i töötlemise abiaineteta. Sõltumatu kolmanda osapoole testimine (nt SGS või Intertek) kinnitab, et sihitud PFAS-i jääktasemed on alla tuvastamispiiride (tavaliselt<1 ppb).
Järeldus: puhtam sünd puhta polümeeri jaoks
PTFE küttekehade tootjad on saavutamas uut jätkusuutlikkuse piiri, puhastades mitte ainult lõpptoote, vaid kogu selle loomise protsessi. ArengutPFAS-vaba PTFE-küttekehade tootmist reguleerivad normidnõuetele vastavad alternatiivid näitavad, et tulemuslikkus ja keskkonnavastutus ei pea olema vastuolus. Alternatiivsed pindaktiivsete ainete tehnoloogiad ja eraldusained võimaldavad nüüd toota kvaliteetseid PTFE-küttekehasid, millel on samad termilised, keemilised ja elektrilised omadused,-kuid ilma mineviku püsivate töötlemisabivahenditeta. Materjali tõelised rohelised mandaadid saavad alguse allikast ja PTFE-kütte korral puhastatakse seda allikat pidevalt.
